一种用于换电柜的集成仓控功能的DCDC变换器的制作方法

本发明属于换电柜技术领域，尤其涉及一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器。

背景技术：

目前锂电池已逐步向电动自行车、等领域拓展，在外卖、快递行业，使用可移动的换电电池包成为一种新的出行方式。其一，很多人都不了解电动车锂电池的正确充电方法，高温天气不可在阳光暴晒下充电，不能在行驶后立即充电。其二，解决续航，快速换电池，俗称“换电”。换电可以轻松解决这些问题。

大多数充电器对电池包盲充电，不具备调压和限流功能，充电过程只能由充电模块acdc或dcdc控制，每种容量和电压等级的电池包只能用专用的acdc或dcdc充电，通用性相对较差，电池寿命短，整体效率低。

技术实现要素：

本发明提供一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器，旨在解决现有技术存在的问题。

本发明是这样实现的，一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器，包括主控模块、ac输入模块、ac/dc模块、dc/dc模块；

所述ac输入模块连接有三个所述ac/dc模块和一个辅助电源，所述ac/dc模块连接多个所述dc/dc模块，每一个所述dc/dc模块连接一个电池管理系统；

所述主控模块通过can线一连接所述ac/dc模块，所述主控模块通过can线二连接所述dc/dc模块；

所述dc/dc模块通过485线连接所述电池管理系统，所述电池管理系统连接电池。

优选的，所述dc/dc模块包括：

485通讯模块，其用于根据预设的协议获取电池信息；

can通讯模块，其用于接收主控模块发出的控制命令、上传电池信息至主控模块、上传dc/dc自身模块状态信息；

充电功能模块，其用于控制充电的启停、设定电压和电流参数。

优选的，所述dc/dc模块还包括加热器模块；

所述加热器模块用于加热电池、获取电池电芯温度、采集电池外壳温度，安装预设的加热测量控制加热继电器的打开和关闭、设定加热相关温度阈值参数。

优选的，所述dc/dc模块还包括dc输出控制模块：

所述dc输出控制模块用于根据设置调节输出电压和电流、根据功率配调节输出电压和电流。

优选的，所述dc/dc模块还包括保护功能模块；

其用于根据所述电池外壳温度，当所述电池外壳温度达到所述温度阈值时，控制所述加热器模块停止加热。

优选的，所述电池信息包括所述电池的电压；

所述保护功能模块还用于根据所述电池的电压值，当所述电压制高于预设电压时，停止对电池的充电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器，通过设置主控模块、ac输入模块、ac/dc模块、dc/dc模块，主控模块通过can线一连接ac/dc模块，主控模块通过can线二连接dc/dc模块；dc/dc模块通过485线连接电池管理系统，电池管理系统连接电池，本发明减少了pdu分配单元部件，采用共母线buck电路dcdc一对一给电池充电，转换效率高等优点，并且acdc输出母线功率共享，降低了产品制造成本。

附图说明

图1为本发明的系统原理示意图。

图中：1-can线一、2-can线二、3-功率线、4-485线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器，包括主控模块、ac输入模块、ac/dc模块、dc/dc模块。

ac输入模块连接有三个ac/dc模块和一个辅助电源，ac/dc模块通过功率线3连接九个dc/dc模块，每一个dc/dc模块连接一个电池管理系统。

主控模块通过can线一1连接ac/dc模块，主控模块通过can线二2连接dc/dc模块。

dc/dc模块通过485线4连接电池管理系统，电池管理系统连接电池。电池管理系统以下简称bms。can线一1、can线二2和485线4分别应用有三种通讯协议。功率线3为96vdc母线。

dc/dc模块包括485通讯模块、can通讯模块、加热器功能模块、充电功能模块、激活功能模块、人机交互模块、工装测试模块、保护功能模块、换电操作模块、微动检测模块和dc输出控制功能模块。主控模块可以为基于安卓平台的app。

485通讯模块的功能包括：用于进行rs485通讯，即按照预设的协议获取电池信息，用于电池升级功能数据传输。

can通讯模块的功能包括：接收主控模块发出的加热信息、禁用信息和过压复位信息，上传电池信息、dc/dc模块状态信息、推杆加热器、微动状态、电池壳温度信息至主控模块，电池升级功能数据传输，获取功率分配参数，实现功率分配，dc/dc升级功能数据传输。

加热器功能模块的功能包括：获取电池电芯温度，ntc采集电池外壳温度，安装加热测量实现加热继电器控制，加热相关温度阈值参数的设定，自动识别电池是否需要加热。

充电功能模块的功能包括：充电命令启停，获取设置的电压电流参数，充电继电器的控制，电池是否需要充电自动识别。

激活功能模块的功能包括：电池是否需要激活自动识别，激活转终端逻辑实现，激活失败逻辑实现。

人机交互模块的功能包括：红灯、黄灯、绿灯控制逻辑，拨码开关实现模块地址识别。

工装测试模块的功能包括：加热继电器、充电继电器测试，红灯、黄灯绿灯的测试，拨码开关测试，ntc采样测试，各个重要电压节点测试。

保护功能模块的功能包括：电池反接保护，电池电压异常检测，模块id充分故障，bms通讯离线判定，主控模块通讯离线判定，dc/dc模块自身故障保护，充电继电器黏连/驱动失效保护，ntc掉线判定告警，通讯数据保护，达到soc终止保护，单体串数有误保护，激活失败保护，加热温度达到阈值保护，电池包整包过压保护，侧微动锁微动异常告警，充电回路异常断开告警。

换电操作模块的功能包括：推杆逻辑控制，推杆动作则先关机。推杆的动作包括伸长和收缩。

微动检测模块的功能包括，侧微动检测，锁微动检测，设定锁微动异常检测逻辑，设定侧微动异常检测逻辑。

dc输出控制功能模块包括：根据设置调节电压电流，根据功率分配调节电压电流。

本发明的一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器的一种实施方法如下：

在运行时，首先检测是否有电池插入，是则主控模块下发开机命令、充电类型、需求电压需求电流、加热器规格和控制推杆命令。检测是否有推杆动作命令，是则关闭电源模块，然后断开加热、充电继电器，结束充电；否则根据命令进行充电或者加热。

若是充电命令，则判定电池是否反接或异常，是则判定是否达到30s，是则进入故障逻辑，然后判断是否存在故障和关机命令，是则关闭电源模块；若不存在电池反接或异常，则设置电源模块电压为电池电量+5v，然后发送电源模块开机，接着判断模块电压-电池电压是否小于等于1v和模块电压是否大于等于模块最低电压，是则闭合该路充电继电器，进入充电中，然后电源模块开始响应主控模块下发的充电需求，判定是否存在故障和关机命令，是则关闭电源模块，然后断开加热、充电继电器，结束充电；当判断模块电压-电池电压是否小于等于1v和模块电压是否大于等于模块最低电压的结果为否的时候，判定该状态是否持续达到30s，是则进入故障逻辑，然后判定是否存在故障和关机命令，是则关闭电源模块，然后断开加热、充电继电器，结束充电。

若是加热命令，则闭合加热继电器，根据主控模块下发的需求信息设置电源模块，发送电源模块开机，进入充电中，电源模块开始响应主控模块下发的充电需求，然后判断是否存在故障和关机命令，是则关闭电源模块，然后断开加热、充电继电器，结束充电。

本发明的一种用于换电柜的集成仓控功能的dcdc变换器，通过设置主控模块、ac输入模块、ac/dc模块、dc/dc模块，主控模块通过can线一1连接ac/dc模块，主控模块通过can线二2连接dc/dc模块；dc/dc模块通过485线4连接电池管理系统，电池管理系统连接电池，本发明减少了pdu分配单元部件，采用共母线buck电路dcdc一对一给电池充电，转换效率高等优点，并且acdc输出母线功率共享，降低了产品制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。